Читать книгу: «Warum fällt uns der Himmel nicht auf den Kopf?»

1. Eine kleine Geschichte der Luftfahrt

Wann fand der erste Flug in der Geschichte der Menschheit statt?

Eine der bekanntesten antiken Sagen erzählt von Daedalus, einem Baumeister und Erfinder, der auf der Insel Kreta das sagenhafte Labyrinth für König Minos erbaute. Daedalus war allerdings nicht freiwillig in den Diensten des Königs. Zusammen mit seinem Sohn Ikarus lebte er dort als Gefangener. Um von der Insel zu entkommen, baute Daedalus für sich und seinen Sohn Flügel aus Federn, zusammengehalten mit Wachs.

Als der Tag der Flucht kam, warnte Daedalus seinen Sohn, nicht zu hoch zu fliegen. Das Wachs in den Federn könne sonst schmelzen, so schärfte er ihm ein. Ikarus aber, in seinem jugendlichen Leichtsinn, war taub für die Warnungen des Vaters. In seiner Begeisterung über die Schönheit des Fluges kam er der Sonne zu nahe, und es kam, wie es kommen musste. Das Wachs in den Federn schmolz, und Ikarus stürzte ab. Die Luftfahrt hatte ihr erstes Opfer gefordert.

Seit jeher betrachtete der Mensch den Flug der Vögel mit Faszination, aber auch mit etwas Neid. Und immer wieder wurde auch versucht, diese besondere Fähigkeit zu erforschen und nachzuahmen.

Der Wissenschaftler, der wahrscheinlich die ersten Flugmaschinen entwarf, war Leonardo da Vinci im 15. Jahrhundert. Im 16. Jahrhundert machte Francesco di Terzi die ersten Entwürfe von Luftschiffen, die leichter als Luft waren. Aber es vergingen dann noch mehr als hundert Jahre, bis tatsächlich erstmals ein funktionsfähiges Luftfahrzeug gebaut wurde.

Der erste Flug einer von Menschen gebauten Flugmaschine fand am 21. November 1783 statt. An diesem Tag erhob sich der Heißluftballon der Gebrüder Montgolfier in den Himmel über Frankreich. Nur Tage später kam es zu einer weiteren Erstleistung, als am 1. Dezember 1783 der Physikprofessor Alexandre Charles mit einem Wasserstoffballon in den Himmel stieg.

Wann gab es die erste Luftbrücke der Welt mit Passagiertransport?

1870 war die französische Hauptstadt von der deutschen Armee vollständig eingeschlossen. Somit war jeglicher Kontakt zwischen Paris und dem unbesetzten Frankreich abgeschnitten. Um wichtige Nachrichten aus der belagerten Hauptstadt hinausbringen zu können, kamen die eingeschlossenen Bewohner von Paris auf die Idee, bemannte Ballone zu benutzen. Am 23. September 1870 entfloh Jules Darouf in einer ersten erfolgreichen Ballonfahrt den deutschen Besatzern. Er entschwebte über den Köpfen der deutschen Truppen und landete drei Stunden später im unbesetzten Teil Frankreichs.

Die zweite Ballonfahrt über den deutschen Einschließungsring unternahm Gaston Tissandier. Auch er blieb unbehelligt. Allmählich ließ aber der Überraschungseffekt nach, und die deutschen Truppen begannen die Ballone zu beschießen. Daraufhin wurde nur noch nachts geflogen. Bei dieser ersten Luftbrücke der Welt wurden bei mehr als 60 Ballonfahrten neun Tonnen Post und 155 Menschen aus Paris ausgeflogen. Nicht alle ausgeflogenen Ballone landeten in Frankreich. Manche kamen bis Holland, einer ging sogar in Norwegen nieder.

Wann gab es die ersten windunabhängigen und gesteuerten Flüge des Menschen?

Die ersten kontrollierbaren und gesteuerten Flüge machte 1891 Otto Lilienthal mit einem Gleitflugzeug. Bei seinen Flügen von einem Hügel in Derwitz bei Berlin erzielte er Reichweiten von bis zu 250 Metern. Im Jahre 1896 kam Lilienthal bei einem Absturz ums Leben. Auf seinen Erkenntnissen konnten andere Flugpioniere aber aufbauen, und am 17. Dezember 1903 führten Wilbur und Orville Wright bei Kitty Hawk (USA) den ersten Flug mit Motorkraft durch.

Die Begeisterung für den Motorflug war bald auf der ganzen Welt entbrannt. Regierungen, Privatleute und Organisationen setzten Preise für verschiedene Wettbewerbe aus, um die technische Entwicklung von Motorflugzeugen voranzutreiben. Am 25. Juli 1909 flog Louis Bleriot mit seiner selbst gebauten Bleriot XI über den Ärmelkanal von Frankreich nach England. Sein Flugzeug war schon recht modern. Motor und Propeller waren vorne angebracht, der Pilot saß dahinter und das Leitwerk war ganz am Ende des Flugzeugs. Bei den ersten Maschinen der Gebrüder Wright war das Leitwerk noch vorne, der Pilot musste auf dem Rumpf des Flugzeugs liegen, der Motor lag hinten und trieb zwei Druckpropeller an.

Wann wurde das Flugzeug erstmals als militärische Waffe eingesetzt?

Eine kleine Anzahl militärischer Flugzeuge wurden etwa ab dem Jahr 1911 bei einigen Armeen der Welt in Dienst genommen. Das waren aber keine Kampfflugzeuge, vielmehr gedachte man, damit die unzuverlässigen Ballone und Zeppeline als Fotoaufklärer abzulösen. Keine der größeren europäischen Mächte hatte beim Ausbruch des Ersten Weltkrieges eine nennenswerte Flugzeugindustrie. Doch im Verlauf des Ersten Weltkriegs wurde das Flugzeug auch als militärische Waffe entdeckt. Die Piloten überflogen mit ihren Maschinen feindliche Gebiete und warfen die Bomben von Hand aus dem Cockpit. Da die Flugzeuge schon damals sehr beweglich waren und hoch fliegen konnten, waren sie für die Abwehrstellungen der Gegner nur schwer erreichbar.

In den Kriegsjahren nahm die technische Entwicklung einen fulminanten Verlauf. Vor allem bei der Weiterentwicklung von Flugmotoren zu höherer Leistung bei gleichzeitig niedrigerem Gewicht. Am Ende des Ersten Weltkrieges lag die weltweite Produktion von Flugzeugen bei 200.000 Stück, wovon 48.000 in Deutschland und 60.000 in Frankreich hergestellt wurden.

Wann wurden die ersten Passagierflugzeuge gebaut?

Nach dem Ersten Weltkrieg waren Tausende von Flugzeugen übrig geblieben, und Piloten, die jetzt keine Beschäftigung mehr hatten. Die Idee, Flugzeuge und Piloten zum Transport von Fracht, Post und Passagieren einzusetzen, ergab sich da von selbst. Bald schon zeigte sich aber, dass das vorhandene Material für einen regulären Passagierverkehr nur schlecht geeignet war. Passagierflugzeuge mussten größere Reichweiten und vor allen Dingen ein akzeptables Platzangebot aufweisen, und das hatten die ausrangierten Kriegsflugzeuge nicht zu bieten. Daher entwickelte man größere Flugzeuge mit zwei oder drei Motoren. In Deutschland wurde die dreimotorige Junkers G 23/24 zum ersten „Standardverkehrsflugzeug“ für den Passagiertransport. Diese Maschine war eine Weiterentwicklung des weltweit ersten Ganzmetallflugzeugs, der Junkers F13. Für die Struktur und Beplankung dieser Maschine wurde Metall verwendet. Davor waren die Flugzeuge noch mit lackierter Leinwand, Holz und hunderten von Spanndrähten ausgestattet gewesen.

Wer überflog zuerst Nonstop den Atlantik?

Der erste Nonstop-Flug über den Atlantik erfolgte bereits im Jahre 1919. Die beiden Kriegsveteranen John Alcock und Arthur Witten Brown überflogen am 14. und 15. Mai in einem offenen Vickers Vimy Doppeldecker den Atlantik. Der Flug führte von Neufundland nach Irland, und endete mit einer Bruchlandung. Die beiden Piloten überlebten aber, und wurden für ihre kühne Tat geadelt.

Ein weiterer Meilenstein in der Geschichte der Luftfahrt war der Nonstopflug von Charles Lindbergh über den Atlantik zwischen den Städten New York und Paris. Am 20./21. Mai 1927 überquerte er mit seinem einmotorigem Flugzeug, der „Spirit of St.-Louis“, in 36 Stunden alleine den Atlantik. Seine durchschnittliche Reisegeschwindigkeit betrug damals 200 Kilometer pro Stunde.

Welches Flugzeug ist bis heute das meistgebaute Passagierflugzeug der Welt?

Mit der Einführung der Douglas DC-3 Dakota im Jahre 1935 begannen die Fluggesellschaften mit dem Passagierverkehr richtig Geld zu verdienen. Die DC-3 wurde mit 13.000 Stück das bis auf den heutigen Tag weltweit meistgebaute Verkehrsflugzeug. In diesem Flugzeugtyp wurden eine ganze Reihe neuer technischer Errungenschaften realisiert und erstmals in der Praxis verwendet, zum Beispiel:

 die Verwendung von Landeklappen als Auftriebshilfe

 einziehbares Fahrwerk

 strömungsgünstige Motorverkleidungen

 Platz für mehr als 20 Passagiere

 verstellbare Propeller

 automatische Dreiachsen-Flugsteuerung

Welchen Einfluss hatte das Militär vor dem Zweiten Weltkrieg auf die Neuentwicklung von Flugzeugen?

Ein erheblicher Entwicklungsschub erfolgte nach der Machtergreifung der Nationalsozialisten im Jahre 1933 in Deutschland. Die Nationalsozialisten hatten das Ziel, bis 1938 die führende Militärmacht der Welt zu werden. Deswegen wurde in großem Maße in die Luftfahrtrüstung investiert. 1935 wurde die deutsche Luftwaffe gegründet und war bis 1939 zur zahlenmäßig stärksten Luftwaffe der Welt aufgestiegen.

Durch den Einsatz von Bomben und Jagdflugzeugen im Zweiten Weltkrieg wurden zahlreiche Neuentwicklungen angekurbelt, zum Beispiel:

 Steigerung der Motorleistung

 Erfindung des Autopiloten

 Entwicklung der Druckkabine

 Entwicklung des Schleudersitzes

 Radareinsatz

Eine weitere Revolution brachte 1939 der Erstflug der Heinkel He-178 mit dem neuentwickelten Strahltriebwerk (auch Düsentriebwerk genannt). Durch die Entwicklung dieses Triebwerks konnten weitaus höhere Fluggeschwindigkeiten erreicht werden. Und mit diesen höheren Geschwindigkeiten ergaben sich gleich neue Probleme, denn bei der Annäherung an die Schallgeschwindigkeit steigt der Luftwiderstand stark an, das Flugzeug nähert sich der „Schallmauer“. Die Aerodynamiker erfanden den Pfeilflügel, der im schallnahen Geschwindigkeitsbereich den Luftwiderstand des Flugzeugs vermindert.

Wie kam es zur Entwicklung der großen Passagierflugzeuge?

Bereits im Zweiten Weltkrieg hatte sich der Trend zu immer größeren Bombern und Frachtmaschinen abgezeichnet. Dieser Trend setzte sich nach dem Krieg in den USA fort. 1950 hatte die sechsstrahlige Boeing B-47 „Stratojet“ ihren Erstflug. Mit einer Geschwindigkeit von 970 Kilometer pro Stunde und einer Gipfelhöhe von 12.300 Metern war sie für kein damals existierendes Jagdflugzeug erreichbar.

Eine Weiterentwicklung dieses Flugzeugs wurde der strategische Bomber B-52 „Stratofortress“ mit einer Geschwindigkeit von 960 Kilometer pro Stunde und einer Gipfelhöhe von 16.700 Metern. Durch seine Schnelligkeit und Reichweite war die B-52 für lange Zeit der bedeutendste Bomber der westlichen Welt.

In England war bereits 1949 die De Havilland Comet als erster Passagierjet geflogen. Sie ging 1952 in den Liniendienst. Durch spektakuläre Unfälle – die Kabine war für den Druck in großen Höhen zu schwach ausgelegt – musste die Comet aber 1954 aus dem Verkehr gezogen werden. Erst 1959 nahm eine verbesserte Version den Passagierdienst wieder auf. Da aber war „der Zug“ schon abgefahren, denn in den USA war die Entwicklung nicht stehen geblieben. Parallel zur Weiterentwicklung der Militärflugzeuge wurden in den USA Pläne für ein militärisches Tankflugzeug, die KC135 und davon abgeleitet ein ziviles Verkehrsflugzeug, die Boeing B-707 ausgearbeitet. Die Boeing 707 flog zum ersten Mal am 15. Juli 1954. Mit diesem Flugzeug konnte die Firma Boeing den größten Marktanteil der zivilen Luftfahrt für sich gewinnen, da andere Flugzeugfirmen wie Douglas mit seiner DC-8 kaum Gleichwertiges zu bieten hatten, und die englische Comet noch nicht wieder im Einsatz war.

Auch das moderne Großraumflugzeug Boeing 747, der so genannte „Jumbo-Jet“, der im Jahre 1969 zum ersten Mal flog, ist aus einem Wettbewerb für ein militärisches Projekt, einem Großraumtransporter entstanden. Obwohl die Firma Lockheed damals den Auftrag für den Transporter mit ihrem Entwurf der C-5 Galaxy gewann, konnte Boeing die Ideen und Entwürfe von der Ausschreibung in den B-747 Jumbo-Jet erfolgreich einbringen. Zum Langstreckenflugzeug gesellte sich in den sechziger Jahren das Mittelstreckenflugzeug Boeing 727 und das Kurzstreckenflugzeug Boeing 737. Bei Douglas entstand der nach dem Vorbild der ebenfalls recht erfolgreichen französischen Caravelle entwickelte Typ DC-9.

In den siebziger Jahren gesellten sich weitere Großraumflugzeuge zur Boeing 747: die Douglas DC-10 (1971), die Lockheed 1011 „Tristar“ (1972) und schließlich das erste europäische Großflugzeug, der Airbus A 300 (1972).

Hauptzielrichtung der Ingenieure heutzutage sind Umweltfreundlichkeit und minimaler Kraftstoffverbrauch bei maximaler Passagierzahl.

Wann wurde zum ersten Mal die Schallmauer durchbrochen?

Die Entwicklung der Militärtechnik nach dem Zweiten Weltkrieg verlief getrennt von der zivilen Luftfahrt. Bei militärischen Flugzeugen geht es vorwiegend um Beschleunigung, Manövrierbarkeit und die Flugeigenschaften in großen Höhen und extremen Geschwindigkeitsbereichen.

1947 wurde mit dem Raketenflugzeug Bell X-1 zum ersten Mal die „Schallmauer“ durchbrochen. Das Forschungsflugzeug X-15 erreichte zwischen 1959 und 1968 Geschwindigkeiten von bis zu 7.200 Kilometern pro Stunde und Höhen bis zu 108 Kilometer.

Ein ziviles Produkt dieser Entwicklung zu immer schnelleren und höher fliegenden Flugzeugen wurde das britisch-französische Überschallflugzeug „Concorde“, das 1969 im südfranzösischen Toulouse seinen Erstflug hatte. Die Concorde war das erste Überschall-Passagierflugzeug mit Reisegeschwindigkeiten von über 2.200 Kilometer pro Stunde. Das ist mehr als die zweifache Schallgeschwindigkeit, die sie in Höhen zwischen 16 bis 18 Kilometern erreichte. Die Concorde konnte sich wegen des hohen Kraftstoffverbrauchs und der geringen Anzahl der mitgeführten Passagiere aber nicht langfristig durchsetzen. Es wurden nur 16 Serienmaschinen für British Airways und Air France gebaut, die von 1976 bis 2003 mit mehr als zweifacher Schallgeschwindigkeit Passagiere von einem Kontinent zum anderen befördern konnten. Der östliche Rivale der Concorde, die sowjetische Tupolev TU-144, war noch wesentlich weniger erfolgreich, und wurde nach einer kurzen Dienstzeit und nur insgesamt etwa 100 Einsatzflügen im Jahre 1983 aus der Aeroflot-Flotte ausgemustert.